填料间壁式低温换热器的计算机模拟

网络理论是研究复杂结构换热器且便于计算机模拟的一种有效方法。以填料间壁式低温换热器的热网络模型为例，介绍了模型特点及计算机模拟程序，给出了热流体的温度分布Ｔ１（ｉ）和冷流体的温度分布Ｔ２（ｉ），单元换热器效率序列ε１（ｉ）和ε３（ｉ）以及冷热流体吸放热量之比ε２（ｉ）。这些序列体现了换热器的局部特性，反映了影响整体特性的薄弱部位。     

气体传热强化方法的实验及分析—兼论套管式换热器

本文通过五种气体传热强化方法的实验结果,提出了对气体传热强化的看法,并指出了套管式换热器强化传热的必要性和方法。     

螺旋式偏心套管换热器的数值模拟

采用数值模拟的方法研究了不同偏心度螺旋套管换热器在紊流区域的换热和流动特性.为了使计算结果更贴近实际情况,模拟计算中采用的是氦气在压力为20 MPa条件下的温度依赖的变物性参数.通过数值计算结果,比较了同心和偏心螺旋套管换热器内管和外管的换热系数,其中外管的换热系数随着偏心度的增加而大幅增加.根据计算结果提出了套管换热器内管和外管换热系数随偏心度和雷诺数的变化关系式.最后在给定的条件下设计了纯化器中的偏心套管换热器.     

套管式换热器结构变化对换热能力影响的模拟研究

运用ANSYS公司的CFX计算流体软件对内径分别为10mm、16mm,壁厚1mm,管段长1000mm的逆流式套管换热器在内管安置同心和偏心等3种状态在不同工况下进行了数值模拟,得到了管内流体的速度与温度分布,并比较了3种情况下的换热系数。从结果分析得到随着偏心距的增加,套管的换热效果逐步下降。     

套管换热器传热过程强化实验系统的研制

多套管式换热器结构简单,清洗、维修方便,易实现加工制作,提出多套管式换热器对套管换热器进行传热强化.在设定条件下编写程序,对多套管换热器进行优化设计,计算显示在相同条件下多套管式换热器与单套管换热器相比传热系数有较大的提高.系统中设置回热器,有效节约能源.该系统在有余热、废热可以利用的场合节能效果更加显著.     

套管式换热器在船用冷水机组上的应用研究

总结了船用套管式换热器的特点,在此基础上对船用冷水机组用套管式换热器的发展方向进行了讨论,指出节能高效套管式换热器、大换热量套管式换热器及新型结构套管式换热器的研究将成为一种趋势。     

套管管束式换热器换热特性试验研究

清华大学核能与新能源技术研究院对具有特殊结构的套管管束换热器(其传热单元由带螺旋肋片的外套管和带微波浪弯的内套管组成,通过自身结构实现传热管的支撑和定位)的换热特性进行了试验研究.试验结果表明,与一般流道的换热性能相比,不规则环形窄缝流道的换热系数不仅降低,而且随雷诺数的变化趋势也较平缓;外套管管间流道的换热系数降低,但变化趋势与普通流道相同.根据试验数据,采用分离系数法,拟合出了不规则环形窄缝流道和外套管管间流道的换热公式.     

喷流式换热器Ｙou效率分析

本文建立了喷流式换热器的Ｙou效率计算模型，并通过实例计算，分析了各运行参数，对喷流式换热器Ｙou效率的影响。     

填料间壁式低温换热器研究

换热器是低温设备的重要部件，研制高效换热器可以大大提高低温设备的性能。提供了换热器传热及流动阻力计算所需的部分实验数据，提出了以网络概念分析这种换热器传热过程的方法和建模方法。计算机解给出了完整的温度分布和效率，计算机模拟分析了诸项损失对换热器性能的影响。     

地埋管换热器变热流工况下换热模型及其试验验证

地埋管换热器实际运行时,热流总是变化的。为了研究变热流模型的正确性,本文讨论变热流下叠加原理在无限长线热源模型中的应用,以及此模型下地埋管换热器进出口水温的理论解。先保证热流恒定,对上海市某别墅地源热泵项目进行现场实测,将测试得到的相关参数作为已知。待岩土温度恢复到初始值时,进行变热流试验,通过变热流模型计算的进出口水温与实测的进出口水温比较,相对误差基本小于2％,最大误差不超过3％。     

冷氦换热器低温换热试验研究

为验证采用液氧对冷氦加温的可行性,研究光管、整体翅片管两种形式的换热器在不同流量、压力下的换热性能,开展了冷氦换热器的原理性试验和数值仿真研究.研究结果表明:相同工况下,整体翅片管换热效果比光管好很多,整体翅片管对强化换热效果明显,数值仿真结果与试验结果吻合较好.     

低温节流阀流动过程数值模拟和实验研究

对弯折型、旋转型两种节流阀进行数值模拟,研究不同工质下节流阀的温降以及流量特性,结果发现与液氮与液氧相比,甲烷在节流阀内的空化更为严重,汽相出现的较早,汽液分布较为混乱.搭建低温节流阀流动换热实验台,以液氮和甲烷为实验工质研究不同工况下的节流阀的流动特性,将进口过冷度作为影响因素提出新的质量流量关联式,可以准确预测节流...     

金属韧性断裂准则的数值模拟和试验研究

对不同外形的45钢试件进行了拉伸、压缩和扭转等材料试验,对工程中常用的5个韧性断裂准则的适用范围进行了对比研究,并采用Gurson-Tvergaard(GT)多孔材料本构模型对试验过程进行了数值模拟.指出目前使用的断裂准则都不可能对材料在多种变形条件下给出一个固定临界值.根据金属成形工艺特点,综合考虑拉伸型和剪切型2种不同韧性断裂机制,提出一个统一的韧性断裂准则形式.试验和数值计算结果证明了该准则的有效性和普适性,进而利用单向拉伸和扭转试验确定的材料常数合理地预测压缩过程中的韧性断裂现象.     

Object-oriented simulation of reciprocating compressors: Numerical verification and experimental comparison

Numerical simulation of reciprocating compressors is important for the design, development, improvement and optimization of the elements constituting the compressor circuit. In this work, an object-oriented unstructured modular numerical simulation of reciprocating compressors is presented. Pressure correction approach is applied for the resolution of tubes, chambers and compression chambers, while valve dynamics are modelled assuming a spring-mass system having single degree of freedom. The modular approach offers advantages of handling complex circuitry (e.g. parallel paths, multiple compressor chambers, etc.), coupling different simulation models for each element and adaptability to different configurations without changing the program. The code has been verified with some basic tests for assuring asymptotic behaviour to guarantee error free code and physically realistic results. Cases with different compressor configurations and working fluids (R134a, R600a and R744) have also been worked out. Numerical results are compared with experimental data and illustrative cases of multi-stage compression are also presented.     

翅片管式换热器表面结霜特性的数值分析和实验研究

换热器表面结霜会增加传热热阻和流动阻力,为合理确定融霜周期,必须对其结霜特性作深入的了解。文中采用了数值求解方法预测了平翅翅片管式换热器的结霜量和霜层密度的变化过程。翅片管结霜是一个瞬变问题,为了计算方便,将其简化为准稳态过程,即在时间步长内,认为该过程是稳定的,然后把所得的霜层厚度以及霜层的表面温度作为下一时间步长内传热传质的边界条件。在研究中考虑了霜层阻力引起风量下降这一因素,模型的计算结果与翅片管式换热器结霜的实际工况相符。     

一种新型板束结构的板翅式换热器的数值模拟和优化设计

换热器是热力系少轴向导热的影响,设计出的换热器往往很长.为了使换热器的结构型式更为紧凑合理,提出了一种新型板束结构,将换热器沿长度方向折叠.对物理模型用有限元的方法进行了数值模拟,对新型板束结构换热器的传热性能和压力损失进行分析.计算发现,合理选择板束间隔热片的材料和厚度,可以使新型板束结构的板翅式换热器在保持优良传热性能的基础上,实现高效紧凑、布局合理的良好效果.     

液滴在固体表面流动特性的数值模拟及验证

为了研究液滴在固体表面的流动特性,采用格子Boltzmann(LBM)分子动力学和水平集(LS)界面跟踪相结合的方法(LBM-LS)对液体在固体表面流动铺展过程进行数值模拟,用LBM求解液体运动的流场,LS捕捉运动的固液气界面。结果表明,模拟结果与实验测定结果一致,铺展接触角随时间呈指数变化规律,液体表面张力越小铺展接触角越小,证明采用LBM-LS模型模拟润湿性问题是可行的。     

小管径椭圆管开缝翅片换热器的数值模拟

对小管径椭圆管开缝翅片换热器空气侧的流动与传热特性进行数值模拟,对影响其换热性能的2个主要参数椭圆管偏心率和开缝翅片开缝错列高度分布进行优化,与传统管翅式换热器换热性能进行比较。模拟结果表明:当椭圆管两轴之比Rx:Ry=2:3(偏心率),开缝高度分布为0.8 mm,0.6 mm和0.4 mm时,换热效果最好。与传统管翅式换热器相比,小管径椭圆管开缝翅片换热器换热系数提高10%~20%,而压降几乎相等,总体换热性能提高。